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Auteur(s)
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Jacques ASTIER : Ingénieur-conseil - Ancien Directeur à l’Institut de recherche de la sidérurgie française (IRSID)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Depuis une vingtaine d’années, quatre faits sont devenus très marquants dans le domaine de la réduction directe des minerais de fer, qui est, comme l’on sait, la dénomination acceptée pour la réduction des minerais de fer à l’état solide (qui a pratiquement lieu en dessous de 1 000 à 1 100 oC).
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Tout d’abord, on constate la croissance des capacités et de la production mondiale des minerais de fer réduits à l’état solide, c’est-à-dire des DRI (Direct Reduced Iron) et les HBI (Hot Briquetted Iron). L’essentiel de cette expansion se fait dans les pays en développement, la part des pays industrialisés étant très limitée.
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Ensuite, on note le rôle prépondérant des procédés de réduction par le gaz naturel, par rapport à la réduction par le charbon (bien qu’il y ait des signes d’une évolution à cet égard) et par voie de conséquence, comme indiqué plus haut, le développement de la réduction directe dans les pays où le gaz naturel est abondant et bon marché, c’est-à-dire surtout dans les pays en développement.
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Puis, on remarque le développement du briquetage à chaud des minerais réduits (pour obtenir les HBI) de façon à faciliter les transports, notamment par voie maritime, avec de moindres risques de réoxydation pour créer un marché mondial des minerais réduits.
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Enfin, à côté des procédés devenus maintenant classiques, c’est-à-dire basés sur le gaz naturel et le four à cuve (MIDREX et HYL), on constate qu’il y a toujours des activités de recherches et développement, mais plus pour améliorer les procédés existants que pour créer de nouveaux procédés.
Ces quatre points constituent les principales parties de cet article qui seront précédées du rappel des bases scientifiques de la réduction des minerais de fer à l’état solide et suivies d’une conclusion sur les avantages, les difficultés et l’avenir de la réduction directe.
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- Version archivée 1 de oct. 1987 par Jacques ASTIER
- Version archivée 2 de mars 1998 par Jacques ASTIER
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6. Avenir de la réduction directe : ses avantages et ses difficultés
L’expansion de la réduction directe continue malgré un certain ralentissement qui a été sensible au début du troisième millénaire (comme on peut le voir sur les courbes des figures 6, 7 et 11). En fait, il faut noter que l’expansion s’est sensiblement ralentie à partir de 1998, par suite de la crise de la sidérurgie (qui a eu des conséquences analogues pour les autres techniques) et on a constaté, pour la première fois, un recul temporaire de la production en 2001 et il n’y a pas eu, pratiquement, de nouvelles unités mises en service depuis l’an 2000. À l’heure où cet article est rédigé (début 2005), il semble que de nouvelles commandes soient imminentes. Quoi qu’il en soit, ces difficultés n’ont guère perturbé la croissance de la réduction directe qui, comme le montrent les figures 7 et 8, a continué essentiellement par des accroissements de productivité des unités existantes.
L’explication de ce développement continu nous paraît résider dans l’expansion mondiale de la filière courte de production de l’acier, c’est-à-dire des mini-usines (voir les articles et ) et, de ce fait, l’apparition et la croissance d’un déficit de ferrailles. Cela a logiquement conduit à rechercher des « substituts des ferrailles » et, si la fonte constitue une solution, les minerais réduits (DRI ou HBI) en constituent une autre, spécialement intéressante, comme on a pu le voir, là où le gaz naturel est abondant et bon marché. Les procédés basés sur le charbon, qui pourraient apporter une...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Les meilleures publications régulières sont les bulletins trimestriels de :
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(2) - BOGDANDY (L. von), ENGELL (H.J.) - Die Reduktion der Eisenerze. Wissenschaftlich Grundlagen und technische Durchführung (La réduction des minerais de fer. Principes scientifiques et exécution technique). - Berlin, Heidelberg, New York, Springer-Verlag ; Düsseldorf, Verlag Stahleisen, 539 p. (1967).
-
(3) - KOHL (H.K.), ENGELL (H.J.) - Über die Reduktion von Wüstit mit Wasserstoff (Réduction de la wüstite par l’hydrogène). - Archiv für das Eisenhüttenwesen, no 6 411-18, juin 1963.
-
(4) - KOHL (H.K.), MARINCEK (B.) - Über die Kinetik der Reduktion der Eisenoxyde mit Graphit (Cinétique de la réduction des oxydes de fer par le graphite). - Archiv für das Eisenhüttenwesen, 36, no 12, 851-859, déc. 1965.
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(5) - CHATTERJEE (A.) - Les aspects technologiques des procédés de réduction directe en exploitation commerciale. - Congrès I.I.S.I. de 1986, référence .
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1 Dans les Techniques de l’Ingénieur
BLONDEAU (J.) - Minerais et fondants. - , traité Matériaux métalliques (2004).
ASTIER (J.) - Lignes continues de production en sidérurgie. - , traité Matériaux métalliques (2001).
ASTIER (J.) - Mini-usines basées sur la fonte et la réduction directe. - , traité Matériaux métalliques (1998).
ASTIER (J.) - Mini-usines. - , traité Matériaux métalliques.
ASTIER (J.) - Nouvelles possibilités dans l’élaboration de l’acier. - M 7 550, traité Matériaux métalliques (1998).
ASTIER (J.) - Procédé COREX d’élaboration de la fonte. - , traité Matériaux métalliques.
OUVRADOU (C.), ASTIER (J.), AYED (P.) - Aciérie électrique. - , traité Matériaux métalliques (2005).
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